Investigando el impacto más amplio de la infección por COVID-19

Mientras la pandemia de COVID-19 continúa afectando a todos, la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, EE. UU., está colaborando con Canon Medical en un estudio innovador para investigar los efectos clínicos más amplios de la enfermedad. La investigación utiliza algunas de las tecnologías más avanzadas posibles para revelar el impacto de la enfermedad en todo el cuerpo. El Dr. Joao Lima, director de Imágenes Cardiovasculares y profesor de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, que dirige el estudio, habló con VISIONS sobre este trabajo innovador.
Entre otros, el Dr. Lima está colaborando estrechamente en el estudio con la Dra. Chia Liu, científica clínica senior de Canon Medical Systems Corporation, quien trabajó con el Dr. Lima en años anteriores en un importante estudio sobre aterosclerosis (el Estudio Multiétnico sobre Aterosclerosis – MESA).

Implicaciones a largo plazo

Las investigaciones sobre los efectos clínicos del nuevo virus corona de 2019 (COVID-19) comenzaron porque el equipo del Dr. Lima quería obtener información sobre lo que sucede después de la enfermedad aguda. Este estudio es un análisis morfológico y cuantitativo de las secuelas de COVID-19.

“Hemos realizado muchos estudios en pacientes con COVID-19 agudo y queríamos investigar si los pacientes con la enfermedad tendrían secuelas en el miocardio, porque a partir de nuestros estudios en la cohorte aguda, está claro que hay un proceso que involucra el corazón. También estamos particularmente interesados en medir la fibrosis y, en particular, la fibrosis intersticial en el corazón, como una forma de medir la curación de una agresión inflamatoria. Y, por supuesto, no sólo para el corazón, también pensamos en visualizar los pulmones y el cerebro. Estamos en colaboración con nuestro Departamento de Neurorradiología en este estudio”. comentó el Dr. Lima. “Además, estamos adquiriendo datos iniciales para proponer un estudio a los Institutos Nacionales de Salud (NIH) plurales de EE. UU. para seguir a estos pacientes a más largo plazo. Hay datos que sugieren que unos meses después de una agresión, el paciente puede desarrollar una fibrosis en el corazón y nos gustaría ver las consecuencias de ello”.
Izquierda: Dr. Joao Lima, Director de Imágenes Cardiovasculares y Profesor de Medicina en la Universidad Johns Hopkins Derecha: Dra. Chia Liu, Científica Clínica Senior, Canon Medical Systems Corporation

“Las imágenes que hemos estado adquiriendo mediante TE ultracorto de los pulmones son realmente notables. Nuestras imágenes de UTE se encuentran entre las mejores, si no las mejores”.

Dr. Joao Lima
Director de Imagenología Cardiovascular y Profesor de Medicina
Universidad Johns Hopkins, Estados Unidos

Protocolo especialmente desarrollado

Se diseñó y desarrolló un protocolo para la investigación gracias a la experiencia combinada del Dr. Lima, su equipo y el Dr. Liu. Algunas de las técnicas son tan vanguardistas que muchas aún no se utilizan ampliamente en la práctica clínica. Además de las imágenes del corazón, el cerebro, los pulmones y el hígado, también existen desafíos prácticos específicos que plantea la naturaleza de este virus corona en particular. Antes de que comenzara la campaña pública de vacunación en Estados Unidos, no siempre era posible realizar escáneres a los pacientes debido a las restricciones. Además, los pacientes agudos de COVID-19 suelen tener mucho dolor y otras dificultades.

"Con la COVID-19, lo más importante es mantener al paciente en el escáner durante el menor tiempo posible", comentó el Dr. Liu. “Nuestro protocolo final para este estudio incluye mapeo T1, T2 en el corazón y mapeo T1 en el hígado, con imágenes T2* (TE ultracortas) en el pulmón. La secuencia T2* tiene un TE tan corto, inferior a un milisegundo, que podemos ver un parénquima pulmonar. Las imágenes con tensor de difusión (DTI) se utilizan para obtener imágenes del cerebro. También tenemos muchas técnicas de mapeo paramétrico que aplicamos con estos pacientes”.

"Las imágenes que hemos estado adquiriendo mediante TE ultracorto de los pulmones son realmente notables", dijo el Dr. Lima. “También utilizamos la plataforma Canon para otros estudios, uno de los cuales es un estudio pulmonar. Como somos parte de una red de nueve sitios en Estados Unidos, podemos comparar imágenes. Nuestras imágenes de la UTE se encuentran entre las mejores, si no las mejores”.

Base para una amplia gama de conocimientos.

El estudio y sus datos podrían proporcionar la base para una mayor extensión, o podrían proporcionar datos clave útiles para otros grupos de investigación interesados en este aspecto de la COVID-19, como los efectos clínicos a largo plazo de diferentes variantes del virus. Cada vez hay más pruebas de que otras afecciones, como la diabetes tipo 2, podrían resultar de casos de infección grave o moderada de COVID-19 1. Además, los casos de COVID-19 que se ven en los hospitales suelen deberse a las graves dificultades pulmonares que provocan en algunas personas. Puede que esta no sea la única preocupación a largo plazo sobre la enfermedad.

"Lo que lleva al paciente al hospital es la afectación pulmonar, pero nos preguntamos, por ejemplo, si muchos pacientes que no vienen al hospital en realidad tienen inflamación en el corazón y tal vez en el hígado, pero simplemente no lo sé. Quizás podrían tener muy poca afectación pulmonar, pero más afectación cardíaca”. dijo el Dr. Lima. “Queremos utilizar la muestra vista en el hospital, pero también en un momento, incluir a personas que son sintomáticas, pero no 'lo suficientemente pulmonares' para ser admitidas, y ver si hay cambios en ellas también. "

"También existe un síndrome llamado 'los transportistas de larga distancia'", continuó. “Un porcentaje de personas que padecieron la enfermedad parece estar limitado después. Esas limitaciones aún no se comprenden. Los pacientes generalmente están fatigados y ya no pueden rendir al mismo nivel que antes. Estamos muy interesados en este grupo también. También es importante saber si la enfermedad limita la capacidad de ejercicio, especialmente en personas que son deportistas de alto nivel. En nuestra institución, esto se relaciona con nuestro equipo de lacrosse. Varios de los jugadores de lacrosse de Johns Hopkins han tenido COVID-19. Hay una discusión para comenzar un estudio para analizarlos. Y es posible que estemos involucrados en este centro: el centro de resonancia magnética”.
Figura 1. Participante de la investigación sobre COVID-19 posthospitalizado con una imagen TE ultracorta (A) que demuestra una sutil opacificación en vidrio esmerilado y se confirma con imágenes de TC (B).

Datos accesibles

Para maximizar la "utilidad" del estudio, el objetivo del Dr. Lima y el Dr. Liu es garantizar que los datos sean lo más accesibles posible para otros grupos de investigación.

“Ya hemos tenido el interés de otros investigadores, por ejemplo el Dr. David Bluemke, de la Universidad de Wisconsin, que está estudiando
COVID-19 en deportistas y futbolistas. La Universidad de Wisconsin es parte de los 10 grandes. Tiene un programa deportivo muy amplio y tienen más de 100 personas, por ejemplo, en el equipo de fútbol que tuvo COVID-19. Dos de ellos tenían cambios claros y eso se publicó2. Por lo tanto, David también revisará en particular nuestras imágenes pulmonares, pero colaborará muy estrechamente con nosotros en esto. Hay otros grupos que están muy interesados. Nuestro objetivo es publicar datos, difundirlos y hacerlos lo más accesibles posible para todos”.

“Además, los NIH están lanzando un programa para tomar imágenes de todas las personas que han sido fotografiadas anteriormente en uno de sus estudios importantes, incluido el Estudio multiétnico sobre aterosclerosis (MESA) y el estudio sobre el desarrollo del riesgo de las arterias coronarias en adultos jóvenes (CARDIA). A esto lo llaman estudio de cohortes cruzadas y nosotros somos el grupo de resonancia magnética para ese estudio de cohortes cruzadas. Así que veremos participantes de otras áreas de los Estados Unidos en el estudio, por lo que esperamos tener muestras de varias otras partes del país”.

Key collaboration

Canon Medical Systems tiene una larga historia de colaboración con el Dr. Lima. Esto comenzó en 2002 en una reunión de la Asociación Estadounidense del Corazón, cuando el Dr. Lima y su equipo vieron imágenes de la colocación de un stent arterial guiado por TC. El equipo quedó tan impresionado que comenzaron a invertir en varios equipos Canon, que han respondido muy bien a las necesidades de investigación del equipo.

“Hace unos años, Canon Medical Systems decidió ocupar un espacio en nuestro parque biotecnológico. Ese fue un momento muy importante, porque entonces se tomó la decisión de instalar un equipo de resonancia magnética (un Vantage Galan 3T) y, por lo tanto, pasamos a formar parte del grupo de usuarios de resonancia magnética de Canon. Esto ha sido maravilloso y luego hicimos que el Dr. Liu se mudara para trabajar con nosotros, lo que ha sido otro gran paso en la relación con Canon Medical Systems”.

“Tenemos que adoptar una visión global de que se trata de una infección sistémica y debemos buscar posibles consecuencias externas. los pulmones, e incluso fuera del corazón, y estar expuesto a secuelas crónicas que no son o no eran obvias en el momento de la infección aguda”,

Dr. Joao Lima, Director de Imagenología Cardiovascular y Profesor de Medicina
Universidad Johns Hopkins, Estados Unidos

Actuando como un sistema

El Hospital Johns Hopkins siempre ha sido el centro de una gran red de hospitales en Maryland. Actualmente, hay cinco hospitales: dos en Washington DC, uno a medio camino entre Baltimore y DC y los otros dos en Baltimore. El Hospital Johns Hopkins es conocido como un lugar donde se realizan o se intentan procedimientos más novedosos o terapias más desafiantes.

“La COVID-19 es en realidad una muy buena oportunidad para demostrar que estamos conectados como un sistema, porque actuamos como un sistema”, dijo el Dr. Lima. “Intentamos llevar a los pacientes más graves al hospital central y ahora la mayor parte de la tecnología está bastante distribuida, por lo que todos los hospitales funcionan en todos los niveles. Sin embargo, durante la primera ola de la pandemia, los casos más graves en Baltimore, o incluso en Maryland, fueron llevados a Johns Hopkins. Por eso tenemos muchos registros sobre los casos más graves. Tenemos una red muy grande de médicos afiliados a Johns Hopkins, por lo que muchos pacientes asintomáticos fueron atendidos fuera del hospital, pero fueron evaluados en nuestro sistema y tenían información en nuestro sistema de TI, por lo que podemos Úselo para aprovechar la capacidad de estudiar a personas que eran sintomáticas, pero no admitidas. Eso es lo que esperamos aprovechar en el futuro”.

Desafío continuo

Mientras continúan los desafíos de la pandemia de COVID-19, la investigación con una base tan fuertemente colaborativa está contribuyendo a combatir la actual crisis sanitaria mundial. //

References
1 Thirunavukkarasu Sathish PhD, Nitin Kapoor MD, Yingting Cao PhD, Robyn J. Tapp PhD, Paul Zimmet PhD. 2020. “Proportion of newly diagnosed diabetes in COVID-19 patients: A systematic review and meta-analysis“. Diabetes, Obesity and Metabolism 23(3):870-874.
2 Saurabh Rajpal, Matthew S Tong, James Borchers, Karolina M Zareba, Timothy P Obarski, Orlando P Simonetti, Curt J Daniels. “Cardiovascular Magnetic Resonance Findings in Competitive Athletes Recovering From COVID-19 Infection”. JAMA Cardiol. 2021;6(1):116-118.

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